紫蘇苯丙氨酸解氨酶基因的克隆及序列分析.pdf

1、本研究以紫蘇嫩葉cDNA為模板，采用cDNA末端快速擴(kuò)增(Rapid amplification ofcDNA ends，RACE)技術(shù)，首次從紫蘇中克隆到迷迭香酸生物合成途徑上的苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia-lyase，PAL)基因（命名為PerPAL）全長(zhǎng)cDNA序列，并對(duì)其進(jìn)行了生物信息學(xué)分析和表達(dá)譜研究。通過(guò)對(duì)已報(bào)道的唇形科植物丹參、藿香等的PAL基因保守序列進(jìn)行比對(duì)，設(shè)計(jì)引物，采用RACE的方法克

2、隆到2458bp的cDNA全長(zhǎng)，包含2136bp的開(kāi)放閱讀框(ORF)，編碼712個(gè)氨基酸，96bp的5'非編碼區(qū)(5'UTR)和226bp的3'非編碼區(qū)(3'UTR)。BLAST比對(duì)顯示該基因與已報(bào)道的PAL基因具有很高的相似性，其核苷酸序列與丹參的相似度達(dá)90％，與藿香、黃芪的分別達(dá)85％和82％，氨基酸序列與丹參、藿香的相似度為88.69％，說(shuō)明已成功克隆到PerPAL基因。用生物信息學(xué)軟件對(duì)所克隆的紫蘇PerPAL基因進(jìn)行序列分

3、析，結(jié)果表明：其編碼的氨基酸的親水性分析表現(xiàn)為親水性;信號(hào)肽研究結(jié)果表明其不存在信號(hào)肽酶切位點(diǎn)，不具有信號(hào)肽。同時(shí)，跨膜結(jié)構(gòu)域預(yù)測(cè)結(jié)果顯示其不具有跨膜結(jié)構(gòu)域。對(duì)紫蘇PAL蛋白前體的二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)顯示，其含有45.57％的α螺旋、11.11％的延伸鏈和43.32％的隨機(jī)卷曲;進(jìn)一步對(duì)其高級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到了PerPAL蛋白的三維模型。PAL系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析結(jié)果表明，各PAL編碼的蛋白均有明顯的種屬特性，PerPAL與唇形科植物的PAL親緣關(guān)